Quando o vento quebra árvores

Claudio Macedo
04/02/2016

Árvore quebrada. Crédito: Pixabay / Creative Commons.
Árvore quebrada. [1]
Dados conhecidos de danos causados por tempestades indicam que existe uma velocidade crítica de vento (vc) a partir da qual as árvores atingidas são quebradas. Essa velocidade tem sido estimada como sendo da ordem de 150 km/h, independente das características das árvores.

Pesquisadores de instituições francesas enfrentaram o desafio de explicar a existência dessa velocidade crítica de vento. Eles revisaram estudos tradicionais sobre resistências de vigas de madeira de Leonardo da Vinci, Galileu Galilei e Georges-Louis Leclerc e, inovando métodos teóricos e experimentais, demonstraram que efetivamente todas as árvores, independente do tamanho ou espécie, quebram quando são atingidas pela mesma velocidade característica [2].

Na parte experimental do trabalho, eles fixaram horizontalmente por uma extremidade vigas de madeira de diferentes tipos de árvores e aplicaram peso do outro lado, provocando, assim, a curvatura da viga e, com o aumento do peso, a quebra.

Os dados mostraram que a madeira quebra em um raio de curvatura crítico, que depende do diâmetro e comprimento da viga (L). Usando essa relação e um modelo relacionando força com velocidade do vento, os pesquisadores chegaram a uma lei de escala para a velocidade crítica do vento que faz a árvore quebrar. O resultado indica que vc depende muito fracamente da altura da árvore (vc ~ L1/8) e, o que é importante, vc não depende do módulo de elasticidade da madeira.

A lei obtida pelos pesquisadores mostrou-se consistente com as medições de quedas de árvores realizadas após tempestades, que mostram serem as madeiras duras (como os carvalhos) tão suscetíveis ao vento quanto as macias (como os pinheiros). Um bonito trabalho!

[1] Crédito da imagem: deils (Pixabay) / Creative Commons CC0. URL: https://pixabay.com/pt/%C3%A1rvore-natureza-floresta-%C3%A1rvores-431935/.

[2] E Virot et al. Critical wind speed at which trees break. Phys Rev E 93, 023001 (2016).

Como citar este artigo: Claudio Macedo. Quando o vento quebra árvores. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2016/02/quando-o-vento-quebra-arvores/. Publicado em 04 de fevereiro (2016).

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Claudio Macedo

Doutor em Física. Divulgador de Ciência. Professor da Universidade Federal de Sergipe (1976-2016). Escreve sobre Temas Variados da Ciência no Saense.

2 comentários sobre “Quando o vento quebra árvores”

  1. Lendo a matéria me vem a interrogação, como resolver este problema para meio urbano?
    Já há algum mecanismo (quebra vento) para, pelo menos, serem postos em árvores que realmente estão em locais históricos ou de grande importância social (hospitais, bibliotecas, museus, creches, parques…), o que tens em mente Cláudio?

    1. Obrigado pelo comentário Jônatas.
      Não existe mecanismo sofisticado para impedir quebra de árvores pelo vento.
      Em locais que ocorrem ventos fortes, é comum o uso de escoras de madeira nas árvores urbanas.

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